苏州市高新区2022年中考化学一模试题(含解析)
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这是一份苏州市高新区2022年中考化学一模试题(含解析),共35页。试卷主要包含了 下列物质由分子构成的是, 下列实验操作正确的是, 化学就在我们身边, 下列关于溶液的说法正确的是, 下列说法不正确的是等内容,欢迎下载使用。
苏州市高新区2022年中考化学一模试题
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 O-16 Na-23 S-32 Cl-35.5 Fe-56 Ba-137
一、单项选择题(包括20小题,每题2分,共40分。每题只有一个选项符合题意。)
1. 树立和践行“绿水青山就是金山银山”的理念,建设美丽家乡人人有责。下列做法不合理的是
A. 变废为宝,回收利用废旧电池 B. 防治雾霾,禁止使用化石燃料
C. 布袋购物,努力减少“白色污染” D. 绿色出行,积极践行“低碳生活”
2. 下列有关石油开采和利用过程中主要通过化学变化实现的是
A. ① B. ② C. ③ D. ④
3. 下列物质由分子构成的是
A. 铜 B. 氯化钠 C. 二氧化碳 D. 金刚石
4. 下列实验操作正确的是
A. 称量食盐 B. 测定某溶液的 pH
C 点燃酒精灯 D. 稀释浓硫酸
5. 下列化学用语表达正确的是
A. 2H 表示 2 个氢分子 B. 硝酸铵中的阳离子是
C. 氧化铁的化学式为 Fe2O3 D. Al3+的结构示意图为
6. 小苏打用于治疗胃酸过多的原理为: 。该反应属于
A. 复分解反应 B. 分解反应 C. 置换反应 D. 化合反应
7. 化学就在我们身边。下列说法正确的是
A. 生活中常用煮沸的方法来降低水的硬度
B. 霉变的大米、花生经蒸煮后可继续食用
C. 铵态氮肥与熟石灰混合使用可以提高肥效
D. 炒菜时油锅起火可放入菜叶灭火,原理是降低了油的着火点
8. 下列有关物质的性质与用途对应关系正确的是
A. 盐酸易挥发,可用于除铁锈 B. 氧气具有助燃性,常作火箭推进燃料
C. 金属铁具有导电性,可用于制铁锅 D. 氮气化学性质不活泼,可用作粮食瓜果保护气
9. 下列关于溶液的说法正确的是
A. 均一、稳定的液体都是溶液 B. 饱和溶液降温后都有溶质结晶析出
C. 碘酒溶液中,碘是溶质,酒精是溶剂 D. 水中加入蔗糖后形成溶液,导电性明显增强
10. 下列说法不正确的是
A. 淀粉和油脂都是有机高分子化合物 B. 葡萄糖在人体内缓慢氧化释放热量
C. 蛋白质与浓硝酸受热凝固属于化学变化 D. 纤维素由碳、氢、氧三种元素组成
11. 下列指定反应的化学方程式书写正确的是
A. 铝在空气中生成氧化物薄膜:
B. 碳酸氢铵受热分解:
C. 铜和硝酸银溶液反应:
D. 绿色植物的光合作用:
12. 下列各组离子在指定的溶液中,能大量共存的是
A. 无色溶液中:K+、Na+、Cl-、
B. 酸性溶液中:Mg2+、Na+、、
C. pH=13的溶液中:Fe2+、Ba2+、、Cl-
D. 含有大量Ca2+的溶液中:K+、Na+、、OH-
13. 《周礼•考工记》中记载了制取氢氧化钾来漂洗丝帛的工艺:“用栏木烧灰,再和以水, 厚浇在帛上,再将蛤灰(贝壳灰)涂在帛上。明日,清洗帛上的蛤灰而拧干,振去细灰, 厚浇栏灰水,再清洗拧干,涂上蛤灰。如此反复七昼夜,谓灰涑”。下列说法不正确的是
A. “栏灰”中含有 K2CO3 B. 漂洗丝帛的“栏灰水”可使酚酞显红色
C. “蛤灰”常用于改良碱性土壤 D. 高温煅烧石灰石也可以得到“蛤灰”
14. 构建元素化合价和物质类别的二维图是学习化学的一种重要方法。如图是碳元素的“价 类二维图”。下列说法不正确的是
A. A 点可能是 CH4 B. B 点对应物质完全燃烧可得到 D 点对应物质
C. 碱式碳酸铜对应的点是 F D. C 点对应物质与水反应可得到 E 点对应物质
15. 下列实验方案可以达到实验目的的是
选项
实验目的
实验方案
A
除去粗盐中的泥沙
溶解、蒸发结晶
B
配制50g溶质质量分数为8%的稀硫酸
将4g浓硫酸加入到46g水中,搅拌
C
鉴别碳粉、铁粉、氧化铜三种固体
取样,分别滴加稀盐酸,观察现象
D
检验CO2中混有HCl
将气体通入紫色石蕊试液中
A. A B. B C. C D. D
16. 某兴趣小组为探究影响化学反应速率的因素,使用等量的同种钙片和白醋开展四组实验,分别测得产生的二氧化碳浓度随时间的变化曲线如图所示。选取CO2的浓度从0~8%为研究对象,下列实验结果的分析,错误的是
A. 对比①③,温度越高,反应速率越快
B. 对比②③,反应物接触面积越小,反应速率越慢
C. 对比③④,反应物接触面积越大,反应速率越快
D. 对比①②③④,④的反应速率最慢
17. 某学习小组进行盐酸与氢氧化钠的中和反应实验时, 在常温下,向一定量的某溶液中滴加 X 溶液,得到了如图 所示的 pH 变化曲线。下列说法不正确的是
A. X 溶液是盐酸
B. a 点时,参加反应的 HCl 与 NaOH 的质量比为 36.5∶40
C. b 点时,溶液中的 Na+个数等于 Cl﹣个数
D. 向 c 点的溶液中加入硫酸铜溶液产生蓝色沉淀
18. 在给定条件下,下列选项所示的物质间转化能实现的是
A. H2O2溶液H2H2O
B. KMnO4O2H2SO4溶液
C. NaOH溶液NaNO3溶液NaCl溶液
D. CuSO4溶液FeSO4溶液K2SO4溶液
19. 如图是 KNO3、NaCl 两种物质的溶解度曲线。下列说法不正确的是
A. t1℃时,两种物质的溶解度的大小相等
B. 将 t1℃时两种物质的饱和溶液升温至 t3℃(不考虑 水的蒸发),所得两溶液的溶质质量分数相等
C. 当 KNO3中混有少量 NaCl 时,提纯 KNO3的方法是降温结晶法
D. 现有t2℃时 100g NaCl 溶液,将其蒸发掉10g水,再恢复到t2℃时,析出3gB。若继续蒸发掉10g水,仍将温度恢复到t2℃,此时析出 B 的质量≥3g
20. 我们可利用气压变化来完成某些实验。下图各装置气密性均良好。下列说法正确的是
A. 红磷燃烧过程中弹簧夹未夹紧,待集气瓶冷却至室温后,将导管伸入水中,则测得空气中氧气的体积分数偏大
B. 向试管中加入氧化钙后,石灰水中溶质质量减小,玻璃弯管左侧液面会降低
C 向广口瓶中滴入稀盐酸后,气球变大,说明氢氧化钠和盐酸反应放热
D. 氢氧化钡溶液变浑浊,说明通入的二氧化碳与氢氧化钡发生了反应
二、非选择题(共60分)
21. 化学与人类生活息息相关。请回答下列问题。
(1)“70%消毒酒精”涂抹在手上,手很快变干,说明微粒 ______________ 。
(2)木耳中铁元素含量很高,可对患有 ______________ 的人群有很好的辅助治疗作用。
(3)厨房里水煮鸡蛋时,往水中加少量食盐,鸡蛋容易熟的原理是 ______________ 。
(4)洗洁精除去餐具上的油污,利用洗洁精的 ______________ 作用。
22. 航天梦照亮中国科技兴国路。在距离地球 400 多公里的“天宫”,三位航天员老师给我们带来了两节别开生面的“科学实验课”。根据图文回答问题。
(1)太空失重状态下把泡腾片插入水球的“泡腾片实验”,蓝色的水球内产生气泡,如图 1 所示。泡腾片中的主要成分如图 2。
①泡腾片中柠檬酸发生反应: ,X 的化学式为 ______________ 。
②泡腾片中维生素 C 的相对分子质量为 ______________ 。 下列“天宫食品”中富含维生素 C 的是 ______________ 。
a.苹果 b.酱牛肉 c.米饭
(2)冰墩墩(图 3)助力天宫课堂,其内部填充物为 100%聚酯纤维,聚酯纤维属于 ______________ (填“合成”或“复合”)材料。
(3)航天员在“天宫”中生活所需要的氧气来自于水的电解。化学小组按照图 4 装置进行 水的电解实验。
①电解液采用 4%的 NaOH 溶液,用 100g8%的 NaOH 溶液配制,需加水 ______________ g。
②通电一段时间后,若 B 管中收集 10mL 的气体,则 A 管内收集的气体体积约 为 ______________ mL。
(4)水的净化再利用是天宫资源利用最大化的重要措施。“生命吸管”是一种户外净水装 置,(如图)下列说法正确的是__________。
A. 超滤膜可以过滤部分颗粒杂质,降低浑浊度
B. 抗菌颗粒可以去除细菌
C. 通过“生命吸管”可以得到纯净水
D. 椰壳活性炭消除可以异味、提升口感,是利用了它的吸附性
23. 阅读下列短文并回答问题。
氢在太阳中的核聚变放出大量光和热,是太阳能的来源,掌握可控核聚变技术对人类未 来文明发展至关重要。2021 年 5 月,中科院“人造太阳”EAST 实验装置创造了氘、氚核聚 变在 1.2 亿摄氏度下运行 101 秒的新纪录,为世界核聚变研究的发展作出巨大贡献。 氢气是高热值清洁燃料,目前主要通过电解水和天然气重整的方法获取氢气,其中天然 气重整制氢的一种原理为:① ,② 。氢氧燃料电 池已被用作汽车驱动电源,H2 和 O2在电池内部(含有 H2SO4 或 KOH 等物质的溶液)发生 反应产生电能。另外,CH4、酒精(C2H5OH)等也可用作燃料电池的燃料,它们在燃料电池中的反应本质上与它们在 O2中的燃烧相同。
(1)氘、氚原子的构成如下表。
原子名称
质子数
中子数
核外电子数
氘(dao)
1
1
1
氚(chuan)
1
2
1
则,氚原子和氧原子(Ar:16)结合的水分子的相对分子质量为 ______________ 。
(2)下列物质中属于碱的是 ______________ 。
A. CH4 B. H2SO4 C. KOH D. C2H5OH
(3)上述天然气重整制氢的两个反应中,第 1 步反应的微观示意图如下图所示:
①该反应中涉及的氧化物有 ______________ 种。
②该反应生成 C 和 D 的分子个数比为 ______________ 。
③该反应中,元素化合价保持不变的是 ______________ (填元素符号)。
(4)上述天然气重整制氢中,16g 甲烷与足量的 H2O 反应,理论上最多能获得 ______________ g H2。
(5)CH4 在燃料电池中反应的化学方程式是 ______________ 。
24. 化学是一门以实验为基础的学科。请结合下列实验装置图回答问题。
(1)写出仪器①的名称:_____________。
(2)实验室如用装置 B 制取干燥的 CO2,来探究二氧化碳与水的反应,生成二氧化碳的化学方程式为 ____________ ,则装置的接口顺序为 ___________ (填写接口小写字母)。
(3)某兴趣小组设计了以下三种实验方案制取氨气。(已知:氨气有刺激性气味,密度比 空气小,极易溶于水,形成氨水,其主要成分 NH3·H2O。)
方案一:用熟石灰与氯化铵研磨制备氨气;
方案二:用生石灰和浓氨水混合制备氨气。
方案三:用熟石灰与氯化铵混匀,共热制备氨气;
①有同学认为方案一不适合实验室制取氨气,理由是 ______________ 。
②实验发现,方案二能快速制取氨气。原因是 ____________ , ____________ 。
③若选择方案三,则发生和收集装置的组合是 ___________ (填写装置字母)。检验氨气收集满的方法是 ______________ 。
(4)实验室用电石固体与饱和食盐水在常温下反应制取乙炔(C2H2)气体,同时生成糊状 Ca(OH)2,发生装置选用 C 而不选用 B 的原因是______________,____________。乙炔在氧气中燃烧的火焰温度可达 3000℃以上,可用来焊接金属。为防止高温下的金属与氧气反应,必须控制氧气的用量,使乙炔燃烧不充分。该火焰中除含有二氧化碳、水以外,还可能含有________(填化学式)。
25. 某校化学社团的同学在探究金属的化学性质时,进行了如图 1 所示的实验。
(1)图 1 实验中观察到的现象是:锌片表面产生气泡,铜片表面 ______________ 。锌和稀硫酸反应的化学方程式为 ______________ 。
(2)实验过程中小辰意外发现:当两种金属发生触碰时(如图 2),铜片表面产生了气泡
【猜想与假设】
小知的猜想:气体是二氧化硫;小辰的猜想:气体是氧气;小彬的猜想:气体是氢气。 他们作出猜想的理论依据是 ______________ 。
【查阅资料】
①将锌片、铜片用导线连接后平行插入稀硫酸中,铜片表面产生气体。该反应过程中金 属失去的电子通过导线,发生了转移。
②二氧化硫能使品红溶液褪色。
【设计并进行实验】
他们设计了图 3 装置进行实验,并将产生的气体分别通过导管与图 4 中的装置连接,验 证自己的猜想。
实验操作
实验现象
实验结论
小知
连接导管a与导管d,向品红溶液中通入气体一段时间
_____________
小彬的猜想正确
小辰
选用正确方法收集气体一段时间后,向试管内伸入带火星的木条
木条不复燃
小彬
连接导管a与导管_______________(填序号),收集气体后用拇指堵住试管口,靠近酒精灯火焰,移开拇指点火
气体燃烧,有轻微“噗”声
【教师释疑】
图 1 实验中,锌与稀硫酸反应,锌失去电子,酸溶液中氢离子在锌片表面获得电子生成 氢气。
【学生感悟】
图 3 实验中,酸溶液中的氢离子从铜片表面获得______________(选填“锌”或“铜”)失去的电子生成了氢气。
【反思质疑】
小辰认为也可能是铜失去电子,形成铜离子。需继续探究。小彬认为可以借助图 2 实验 中一个的实验现象,就足以说明铜没有参加反应,无需再次实验。该现象是:一段时间 后, ______________ 。
【得出结论】
图 2 中两种金属触碰后,金属活动性较 ______________ (选填“强”或“弱”)的金属在水溶液中先失去电子。
【延伸应用】
制造钢制船闸门时,为延缓铁的锈蚀,常在钢闸门表面嵌入某种金属。这种金属可以是 ______________ 。(填序号)
A.锌 B.锡 C.铜
26. 黄铁矿(主要成分为 FeS2,杂质高温下不反应。)是我国硫酸厂制取硫酸的主要原料。某兴趣小组欲测定某黄铁矿中 FeS2含量,设计如下实验(假设每步反应均完全)。
【查阅资料】①;
②;
③BaSO4 为一种不溶于水和盐酸的沉淀;
④BaSO3为一种不溶于水、溶于盐酸的沉淀。
【实验探究】
Ⅰ.称取 3.20g 黄铁矿样品放入如图 1 所示装置(夹持和加热装置省略)的石英管中, 从 a 处不断地缓缓通入空气,高温灼烧石英管中的样品至反应完全。
Ⅱ.反应结束后,将 B 瓶中的溶液按图 2 流程进行处理。
【问题讨论】
(1)Ⅰ中 B 瓶内氢氧化钠溶液的作用是___________。
(2)Ⅰ中通入的空气中作用是__________和_____________。
(3)Ⅱ中加入过氧化氢溶液要过量的目的是_____________。
(4)Ⅱ中检验滤渣洗涤是否干净的方法是_____________。
【含量测定】
(5)根据题中提供的数据,计算该黄铁矿中 FeS2的质量分数。(请写出计算过程)
27. 某化学小组在实验室进行二氧化碳与碱溶液反应实验探究。
Ⅰ.二氧化碳与氢氧化钠溶液反应的可行性研究
[实验1] 学习碱的性质时,甲组同学分别向澄清石灰水 和氢氧化钠溶液中通入二氧化碳(如图①、②)。观察到:
①中澄清石灰水很快变浑浊,②中无明显现象。
甲组得出结论:二氧化碳能与氢氧化钙溶液反应, 不与氢氧化钠溶液反应。
(1)乙组同学提出异议,如果生成物具有 ______________ 性质,就无明显 现象。他们设计如图③所示的实验,若软塑料瓶变瘪就可证明二氧化碳和氢氧化钠发生 反应。他们的依据是 ______________ 。
(2)丙组同学提出:需要在乙组同学的基础上增加一个对比实验,才可以证明是氢氧化 钠吸收了二氧化碳。丙组的实验设计为 ______________ 。
结论:二氧化碳能与碱溶液反应。化学方程式为 ______________ 。
Ⅱ.二氧化碳与氢氧化钠溶液反应的现象研究
[实验2] 丁组往氢氧化钠溶液中持续通入一段时间二氧化碳,发现也变浑浊了。
已知:1.室温下某些物质的溶解度:氢氧化钠 109g,碳酸钠 21.5g,碳酸氢钠 9.6g。
2.向碳酸钠溶液中不断通入二氧化碳发生反应: 。
【猜想与假设】
猜想 1:可能生成了难溶物。
猜想 2:可能与二氧化碳的量有关。
猜想 3:可能与氢氧化钠溶液浓度有关。
上述猜想中,肯定错误是 ______________ ,理由 ______________ 。
[实验3] 室温下,取四支试管,向其中加入质量分数均为 10%氢氧化钠溶液为 10g,向 其中通入不同体积的二氧化碳(二氧化碳被充分吸收),实验现象记录如下:
组别
氢氧化钠溶液
通入CO2的体积/mL
实验现象
1
10%
300
没有明显现象
2
10%
450
出现较少浑浊
3
10%
500
出现较多浑浊
4
10%
600
出现大量浑浊
解释与结论 1:溶液变浑浊的原因主要是:过量的二氧化碳与碳酸钠反应生成碳酸氢钠, 碳酸氢钠的 ______________ ,导致溶液浑浊。所以,猜想 2 ______________ (填“成立”或“不成立”)。
[实验4] 室温下,另取三支试管,向其中加入质量分数不同的氢氧化钠溶液 10g,向其 中通入相同体积的二氧化碳,实验现象记录如下:
组别
氢氧化钠溶液
实验操作
实验现象
1
1%
持续通入等体积的CO2气体
没有明显现象
2
5%
出现很少浑浊
3
10%
出现大量浑浊
解释与结论 2:由此可知,猜想 3 ______________ (填“成立”或“不成立”)。
【反思与评价】
结合所给数据,丁组推测实验 3 中出现的不溶物还可能是碳酸钠,理由是 ______________ 。
【拓展延伸】
往氢氧化钠溶液中持续通入二氧化碳气体,如果始终不能产生浑浊现象,氢氧化钠溶液 的浓度最大值为 ______________ (结果保留两位小数)。
答案与解析
一、单项选择题(包括20小题,每题2分,共40分。每题只有一个选项符合题意。)
1. 树立和践行“绿水青山就是金山银山”的理念,建设美丽家乡人人有责。下列做法不合理的是
A. 变废为宝,回收利用废旧电池 B. 防治雾霾,禁止使用化石燃料
C. 布袋购物,努力减少“白色污染” D. 绿色出行,积极践行“低碳生活”
【答案】B
【解析】
【详解】A、回收利用废旧电池,可以实现资源的有效利用,节约金属资源,减少污染,保护环境,不符合题意;
B、化石燃料是目前主要的能源,不能禁止使用,应合理使用,符合题意;
C、布袋购物,可以减少塑料制品的使用,减少“白色污染”,不符合题意;
D、绿色出行,可以减少化石燃料的使用,减少污染物的排放,保护环境,不符合题意。
故选B。
2. 下列有关石油开采和利用过程中主要通过化学变化实现的是
A. ① B. ② C. ③ D. ④
【答案】D
【解析】
【详解】A、钻井开采原油,没有新物质生成,属于物理变化,故A错误;
B、蒸馏是通过各物质沸点不同,将物质进行分离,没有新物质生成,属于物理变化,故B错误;
C、石油气加压,分子间的间隙减小,变为液体,只是状态的改变,属于物理变化,故C错误;
D、裂解气聚合成塑料,生成新物质,属于化学变化,故D正确。
故选D。
3. 下列物质由分子构成的是
A. 铜 B. 氯化钠 C. 二氧化碳 D. 金刚石
【答案】C
【解析】
【详解】铜由铜原子构成;氯化钠由钠离子和氯离子构成;二氧化碳由二氧化碳分子构成;金刚石由碳原子构成。
故选C。
4. 下列实验操作正确的是
A. 称量食盐 B. 测定某溶液的 pH
C. 点燃酒精灯 D. 稀释浓硫酸
【答案】D
【解析】
【详解】A、托盘天平的使用要遵循“左物右码”的原则,图中氯化钠放在右盘,位置放反了,图中所示操作错误;
B、用pH试纸测定未知溶液的pH时,正确的操作方法为取一片pH试纸放在玻璃片或白姿板上,用玻璃棒蔬取少量待测液滴在干燥的pH试纸上,与标准比色卡对比来确定pH,不能将pH试纸入待测液中,以免污染待测液,图中所示操作错误;
C、使用酒精灯时要注意“两查、两禁、一不可”,禁止用一酒精灯去引燃另一酒精灯,图中所示操作错误;
D、稀释浓硫酸时,要把浓硫酸缓缓地沿器壁注入水中,同时用玻璃棒不断搅拌,以使热量及时的扩散;一定不能把水注入浓硫酸中,图中所示操作正确。
故选:D。
5. 下列化学用语表达正确的是
A. 2H 表示 2 个氢分子 B. 硝酸铵中的阳离子是
C. 氧化铁的化学式为 Fe2O3 D. Al3+的结构示意图为
【答案】C
【解析】
【详解】A、元素符号前面的数字表示原子个数,故2H表示2个氢原子,不符合题意;
B、硝酸铵由铵根离子和硝酸根离子构成,铵根离子是阳离子,离子的表示方法:在该离子元素符号的右上角标上该离子所带的正负电荷数,数字在前,正负号在后,带一个电荷时,1通常省略,多个离子,就是在元素符号前面加上相应的数字;表示为:,不符合题意;
C、氧化铁中铁元素显+3价,氧元素显-2价,化学式为:Fe2O3,符合题意;
D、铝是13号元素,在原子中,质子数=原子序数=核外电子数,铝离子是铝原子失去最外层3个电子后形成的,故铝离子核外第一层有2个电子,第二层有8个电子,故铝离子的结构示意图为: ,不符合题意。
故选C。
6. 小苏打用于治疗胃酸过多的原理为: 。该反应属于
A. 复分解反应 B. 分解反应 C. 置换反应 D. 化合反应
【答案】A
【解析】
【详解】该反应符合“两种化合物互相交换成分生成另外两种化合物”的反应,属于复分解反应。
故选A。
7. 化学就在我们身边。下列说法正确的是
A. 生活中常用煮沸的方法来降低水的硬度
B. 霉变的大米、花生经蒸煮后可继续食用
C 铵态氮肥与熟石灰混合使用可以提高肥效
D. 炒菜时油锅起火可放入菜叶灭火,原理是降低了油的着火点
【答案】A
【解析】
【详解】A、煮沸过程中可以将硬水中含有的较多量的钙、镁离子沉淀下来,从而达到降低水的硬度的目的,此选项正确;
B、霉变的大米中含有大量的黄曲霉素,黄曲霉素能损害人的肝脏,黄曲霉素十分耐热,蒸煮不能将其破坏,故此选项不正确;
C、铵态氮肥与熟石灰混合使用会生成氨气逸散到空气中,降低氮肥的肥效,此选项不正确;
D、炒菜时油锅起火可放入菜叶灭火的原理主要是菜叶隔绝了空气,此选项不正确。
故选A。
8. 下列有关物质的性质与用途对应关系正确的是
A. 盐酸易挥发,可用于除铁锈 B. 氧气具有助燃性,常作火箭推进燃料
C. 金属铁具有导电性,可用于制铁锅 D. 氮气化学性质不活泼,可用作粮食瓜果保护气
【答案】D
【解析】
【详解】A、盐酸能和金属氧化物反应,可用于除铁锈,错误;
B、氧气具有助燃性,常作火箭推进的助燃剂,不是燃料,错误;
C、金属铁具有良好的延展性和导热性,可用于制铁锅,错误;
D、氮气化学性质不活泼,不容易参加化学反应,可用作粮食瓜果保护气,正确;
故选D。
9. 下列关于溶液的说法正确的是
A. 均一、稳定的液体都是溶液 B. 饱和溶液降温后都有溶质结晶析出
C. 碘酒溶液中,碘是溶质,酒精是溶剂 D. 水中加入蔗糖后形成溶液,导电性明显增强
【答案】C
【解析】
【详解】A、溶液一定是均一、透明的,均一、稳定的液体不一定都是溶液,例如水不是溶液,故错误;
B、若固体的溶解随温度升高而降低,则降温不一定有溶质结晶析出,故错误;
C、碘酒溶液中,碘是溶质,酒精是溶剂,故正确;
D、蔗糖分子是不带电的粒子,导电性没有显著变化,故错误。
故选C。
10. 下列说法不正确的是
A. 淀粉和油脂都是有机高分子化合物 B. 葡萄糖在人体内缓慢氧化释放热量
C. 蛋白质与浓硝酸受热凝固属于化学变化 D. 纤维素由碳、氢、氧三种元素组成
【答案】A
【解析】
【详解】A、淀粉含碳元素,属于有机物,且相对分子质量很大,属于有机高分子化合物,油脂含碳元素,属于有机物,但是相对分子质量很小,不属于高分子化合物,符合题意;
B、葡萄糖在酶的作用下经缓慢氧化,转变成二氧化碳,同时释放出能量,不符合题意;
C、蛋白质与浓硝酸受热凝固,发生了蛋白质变性,有新物质生成,属于化学变化,不符合题意;
D、纤维素属于糖类,由C、H、O三种元素组成,不符合题意。
故选A。
11. 下列指定反应的化学方程式书写正确的是
A. 铝在空气中生成氧化物薄膜:
B. 碳酸氢铵受热分解:
C. 铜和硝酸银溶液反应:
D. 绿色植物的光合作用:
【答案】D
【解析】
【详解】A、铝能与空气中的氧气反应生成氧化铝,该反应的化学方程式为:,不符合题意;
B、碳酸氢铵受热分解生成氨气、二氧化碳和水,该反应的化学方程式为:,不符合题意;
C、铜和硝酸银反应生成硝酸铜和银,该反应的化学方程式为:,不符合题意;
D、绿色植物的光合作用为二氧化碳和水在光照和叶绿素的作用下转化为葡萄糖和氧气,该反应的化学方程式为:,符合题意。
故选D。
12. 下列各组离子在指定的溶液中,能大量共存的是
A. 无色溶液中:K+、Na+、Cl-、
B. 酸性溶液中:Mg2+、Na+、、
C. pH=13的溶液中:Fe2+、Ba2+、、Cl-
D. 含有大量Ca2+的溶液中:K+、Na+、、OH-
【答案】B
【解析】
【详解】A、高锰酸根离子是紫红色的,不符合题意;
B、四种离子在酸性溶液中不能结合生成沉淀、气体和水,可以大量共存,符合题意;
C、pH=13的溶液中含有大量的氢氧根离子,亚铁离子能与氢氧根离子结合生成氢氧化亚铁沉淀,不能大量共存,不符合题意;
D、硫酸钙、氢氧化钙均微溶于水;大量钙离子能与氢氧根离子、硫酸根离子生成沉淀,不能大量共存,不符合题意。
故选B。
13. 《周礼•考工记》中记载了制取氢氧化钾来漂洗丝帛的工艺:“用栏木烧灰,再和以水, 厚浇在帛上,再将蛤灰(贝壳灰)涂在帛上。明日,清洗帛上的蛤灰而拧干,振去细灰, 厚浇栏灰水,再清洗拧干,涂上蛤灰。如此反复七昼夜,谓灰涑”。下列说法不正确的是
A. “栏灰”中含有 K2CO3 B. 漂洗丝帛的“栏灰水”可使酚酞显红色
C. “蛤灰”常用于改良碱性土壤 D. 高温煅烧石灰石也可以得到“蛤灰”
【答案】C
【解析】
【详解】A、根据题意可知制取氢氧化钾的反应为碳酸钾与氢氧化钙反应生成碳酸钙与氢氧化钾,可以推理出栏木烧成的栏灰中含有K2CO3,故正确;
B、漂洗丝帛的“栏灰水”显碱性,则可使酚酞显红色,故正确;
C、“蛤灰”为贝壳灰,贝壳主要成分是碳酸钙,煅烧后生成氧化钙,则蛤灰的主要成分是氧化钙,氢氧化钙常用于改良酸性土壤,故错误;
D、“蛤灰”为贝壳灰,贝壳主要成分是碳酸钙,煅烧后生成氧化钙,则蛤灰的主要成分是氧化钙,石灰石高温煅烧后也生成氧化钙,故正确;
故选C。
14. 构建元素化合价和物质类别的二维图是学习化学的一种重要方法。如图是碳元素的“价 类二维图”。下列说法不正确的是
A. A 点可能是 CH4 B. B 点对应物质完全燃烧可得到 D 点对应物质
C. 碱式碳酸铜对应的点是 F D. C 点对应物质与水反应可得到 E 点对应物质
【答案】D
【解析】
【详解】A、A点对应物质为含-4价碳元素的有机物,有机物为含碳化合物,CH4中氢元素化合价为+1,则碳元素化合价为-4,故A点可能是甲烷,正确;
B、D点对应物质属于氧化物,且碳元素的化合价为+4价,故D点为二氧化碳,B点对应的物质为碳单质,碳充分燃烧生成二氧化碳,正确;
C、碱式碳酸铜是由铜离子、氢氧根离子、碳酸根离子构成的化合物,属于盐,且碱式碳酸铜中碳元素显+4价,故它对应的点是F,正确;
D、C点对应的物质属于氧化物,且碳元素显+2价,故C点为一氧化碳,一氧化碳不能与水反应,错误。
故选D。
15. 下列实验方案可以达到实验目的的是
选项
实验目的
实验方案
A
除去粗盐中的泥沙
溶解、蒸发结晶
B
配制50g溶质质量分数为8%的稀硫酸
将4g浓硫酸加入到46g水中,搅拌
C
鉴别碳粉、铁粉、氧化铜三种固体
取样,分别滴加稀盐酸,观察现象
D
检验CO2中混有HCl
将气体通入紫色石蕊试液中
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A、粗盐的提纯是利用混在食盐中的泥沙不能溶于水的特点,可先把粗盐放入水中溶解,使食盐与泥沙进行初步分离;再经过过滤除去溶液中不溶的泥沙;最后经过蒸发,把溶解在水中的食盐结晶分离出来,故选项实验方案不能达到实验目的;
B、将4g浓硫酸加入到46g水中,浓硫酸中含有的硫酸的质量小于4g,则所得溶液中溶质质量分数小于8%,故选项实验方案不能达到实验目的;
C、稀盐酸与氧化铜反应生成氯化铜和水,会观察到黑色粉末溶解,溶液变蓝色;与铁粉反应生成氢气,会观察到产生气泡;与碳粉不反应,无明显现象,可以鉴别,故选项实验方案能达到实验目的;
D、紫色石蕊溶液遇酸变红,二氧化碳易溶于水形成碳酸,也能使紫色石蕊溶液变红,现象相同,不可以鉴别,故选项实验方案不能达到实验目的。
故选:C。
16. 某兴趣小组为探究影响化学反应速率的因素,使用等量的同种钙片和白醋开展四组实验,分别测得产生的二氧化碳浓度随时间的变化曲线如图所示。选取CO2的浓度从0~8%为研究对象,下列实验结果的分析,错误的是
A. 对比①③,温度越高,反应速率越快
B. 对比②③,反应物接触面积越小,反应速率越慢
C. 对比③④,反应物接触面积越大,反应速率越快
D. 对比①②③④,④的反应速率最慢
【答案】B
【解析】
【详解】A、由图可知,①③除了温度不同,其它因素相同,且温度越高,二氧化碳浓度升高的越快,对比①③,温度越高,反应速率越快,不符合题意;
B、②③温度和钙片的形状均不同,对比②③,无法得出反应物接触面积越小,反应速率越慢,符合题意;
C、③④除了钙片的形状不同,其它因素相同,且粉末状钙片,二氧化碳的浓度升高的快,说明反应物接触面积越大,反应速率越快,不符合题意;
D、由图可知,对比①②③④,④中二氧化碳的浓度升高的慢,反应速率最慢,不符合题意。
故选B。
17. 某学习小组进行盐酸与氢氧化钠的中和反应实验时, 在常温下,向一定量的某溶液中滴加 X 溶液,得到了如图 所示的 pH 变化曲线。下列说法不正确的是
A. X 溶液是盐酸
B. a 点时,参加反应的 HCl 与 NaOH 的质量比为 36.5∶40
C. b 点时,溶液中的 Na+个数等于 Cl﹣个数
D. 向 c 点的溶液中加入硫酸铜溶液产生蓝色沉淀
【答案】A
【解析】
【详解】A、图像中pH的变化是从小于7逐渐增大到大于7,可知原溶液显酸性,不断地加入碱性溶液,使pH增大,说明是把氢氧化钠溶液滴加到稀盐酸中,即X溶液是氢氧化钠溶液,故选项错误;
B、a点溶液的pH小于7,显酸性,说明氢氧化钠溶液过量,溶液中的盐酸还没有完全反应,参加反应的 HCl 与 NaOH 的质量比为 36.5:40,故选项正确;
C、b 点时溶液的pH等于7,显中性性,说明氢氧化钠和稀盐酸恰好完全反应,溶液中的 Na+ 个数等于 Cl-个数,故选项正确;
D、c点溶液pH大于7,溶液中的阴离子有Cl-、OH-,加入硫酸铜溶液,铜离子会与氢氧根离子反应生成氢氧化铜蓝色沉淀,故选项正确。
故选:A。
18. 在给定条件下,下列选项所示的物质间转化能实现的是
A. H2O2溶液H2H2O
B. KMnO4O2H2SO4溶液
C. NaOH溶液NaNO3溶液NaCl溶液
D. CuSO4溶液FeSO4溶液K2SO4溶液
【答案】B
【解析】
【详解】A、过氧化氢在二氧化锰催化作用下生成氧气和水,不是生成氢气;氢气燃烧生成水;错误;
B、高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气;氧气具有氧化性,和亚硫酸反应生成硫酸,正确;
C、氢氧化钠和硝酸发生中和反应生成硝酸钠;硝酸钠和盐酸不能生成沉淀、气体、水,不能反应,错误;
D、铁和硫酸铜反应生成铜和硫酸亚铁;硫酸亚铁和氯化钾不能生成沉淀、气体、水,不能反应,错误;
故选B。
19. 如图是 KNO3、NaCl 两种物质的溶解度曲线。下列说法不正确的是
A. t1℃时,两种物质的溶解度的大小相等
B. 将 t1℃时两种物质的饱和溶液升温至 t3℃(不考虑 水的蒸发),所得两溶液的溶质质量分数相等
C. 当 KNO3中混有少量 NaCl 时,提纯 KNO3的方法是降温结晶法
D. 现有t2℃时 100g NaCl 溶液,将其蒸发掉10g水,再恢复到t2℃时,析出3gB。若继续蒸发掉10g水,仍将温度恢复到t2℃,此时析出 B 的质量≥3g
【答案】D
【解析】
【详解】A. 由图可知,t1℃时,两种物质的溶解度的大小相等,正确;
B. 两者的溶解度均随温度的升高而变大,t1℃时,两种物质的溶解度的大小相等,饱和溶液溶质质量分数相等;将 t1℃时两种物质的饱和溶液升温至 t3℃(不考虑 水的蒸发),两者均变为不饱和溶液,溶质、溶液质量不变,则所得两溶液的溶质质量分数相等,正确;
C. 硝酸钾溶解度受温度影响较大,当 KNO3中混有少量 NaCl 时,提纯 KNO3的方法是降温结晶法,正确;
D. 由溶解度曲线可知,t2℃时 氯化钠的溶解度大于35.7g,将其蒸发掉10g水,再恢复到t2℃时,析出3g3g,错误;
故选D。
20. 我们可利用气压变化来完成某些实验。下图各装置气密性均良好。下列说法正确的是
A. 红磷燃烧过程中弹簧夹未夹紧,待集气瓶冷却至室温后,将导管伸入水中,则测得空气中氧气的体积分数偏大
B. 向试管中加入氧化钙后,石灰水中溶质质量减小,玻璃弯管左侧液面会降低
C. 向广口瓶中滴入稀盐酸后,气球变大,说明氢氧化钠和盐酸反应放热
D. 氢氧化钡溶液变浑浊,说明通入的二氧化碳与氢氧化钡发生了反应
【答案】B
【解析】
【详解】A、图1红磷燃烧过程中弹簧夹未夹紧,待集气瓶冷却至室温后,导致部分空气进入装置中,将导管伸入水中,使得进入装置中的水减小,测定结果偏小,故选项说法错误;
B、图2向试管中加入氧化钙后,氧化钙与水反应生成氢氧化钙,反应放出大量的热,氢氧化钙的溶解度随着温度的升高而减小,氢氧化钙的溶解度减小,有氢氧化钙析出,石灰水中溶质质量减小,集气瓶中温度升高导致压强增大,玻璃弯管左侧液面降低,故选项说法正确;
C、图3向广口瓶中滴入稀盐酸后,气球变大,不能说明氢氧化钠和盐酸反应放热,也可能是氢氧化钠固体溶于水放热造成的,故选项说法错误;
D、图4通入二氧化碳后,碳酸钠溶液被压入氢氧化钡溶液中,碳酸钠能与氢氧化钡溶液反应生成碳酸钡沉淀和氢氧化钠,不说明通入二氧化碳与氢氧化钡发生了反应,故选项说法错误。
故选B
二、非选择题(共60分)
21. 化学与人类生活息息相关。请回答下列问题。
(1)“70%消毒酒精”涂抹在手上,手很快变干,说明微粒 ______________ 。
(2)木耳中铁元素含量很高,可对患有 ______________ 的人群有很好的辅助治疗作用。
(3)厨房里水煮鸡蛋时,往水中加少量食盐,鸡蛋容易熟的原理是 ______________ 。
(4)洗洁精除去餐具上的油污,利用洗洁精的 ______________ 作用。
【答案】(1)在不断运动 (2)贫血
(3)盐水的沸点比水的沸点高 (4)乳化
【解析】
【小问1详解】
“70%消毒酒精”涂抹在手上,手很快变干,说明微粒在不断运动;
【小问2详解】
贫血患者体内缺乏铁元素,因此木耳中的铁元素对患有贫血的人群有很好的辅助治疗作用;
【小问3详解】
盐水的沸点比水的沸点高,因此在盐水中煮鸡蛋容易熟;
【小问4详解】
洗洁精除去餐具上的油污,利用洗洁精的乳化作用。
22. 航天梦照亮中国科技兴国路。在距离地球 400 多公里的“天宫”,三位航天员老师给我们带来了两节别开生面的“科学实验课”。根据图文回答问题。
(1)太空失重状态下把泡腾片插入水球的“泡腾片实验”,蓝色的水球内产生气泡,如图 1 所示。泡腾片中的主要成分如图 2。
①泡腾片中柠檬酸发生反应: ,X 的化学式为 ______________ 。
②泡腾片中维生素 C 的相对分子质量为 ______________ 。 下列“天宫食品”中富含维生素 C 的是 ______________ 。
a.苹果 b.酱牛肉 c.米饭
(2)冰墩墩(图 3)助力天宫课堂,其内部填充物为 100%聚酯纤维,聚酯纤维属于 ______________ (填“合成”或“复合”)材料。
(3)航天员在“天宫”中生活所需要的氧气来自于水的电解。化学小组按照图 4 装置进行 水的电解实验。
①电解液采用 4%的 NaOH 溶液,用 100g8%的 NaOH 溶液配制,需加水 ______________ g。
②通电一段时间后,若 B 管中收集 10mL 的气体,则 A 管内收集的气体体积约 为 ______________ mL。
(4)水的净化再利用是天宫资源利用最大化的重要措施。“生命吸管”是一种户外净水装 置,(如图)下列说法正确的是__________。
A. 超滤膜可以过滤部分颗粒杂质,降低浑浊度
B. 抗菌颗粒可以去除细菌
C. 通过“生命吸管”可以得到纯净水
D. 椰壳活性炭消除可以异味、提升口感,是利用了它的吸附性
【答案】(1) ①. CO2 ②. 176 ③. a (2)合成
(3) ①. 100 ②. 20 (4)ABD
【解析】
【小问1详解】
①根据质量守恒定律,反应前后原子的数目、种类不变;泡腾片中柠檬酸反应的方程式,反应前:11H,9C,16O,3Na;反应后:11H,6C,10O,3Na;则还有3C,6O含在3X中,则X的化学式是CO2;
②维生素 C 的相对分子质量:;
酱牛肉主要含有蛋白质,米饭主要含有糖类,蔬菜水果含有丰富的维生素,故选a;
【小问2详解】
合成材料包括塑料、合成橡胶、合成纤维,聚酯纤维属于合成材料,故填合成;
【小问3详解】
①根据稀释前后溶质的质量不变,设加入水的质量为x,,解的x=100g;
②电解水,负极产生的气体是正极的2倍,则B是正极,A是负极,则A管内气体体积是20mL;
【小问4详解】
A、过滤是除去水中不溶性杂质的操作,则超滤膜可以起到过滤的作用,除去部分颗粒杂质,降低浑浊度,使水澄清,正确;
B、水中含有细菌,抗菌颗粒可以杀死去除细菌,正确;
C、通过“生命吸管”可以除去部分杂质,还有可溶性杂质,不是纯净水,错误;
D、活性炭疏松多孔,具有吸附性,消除可以异味、色素等,提升口感,正确。
故选ABD。
23. 阅读下列短文并回答问题。
氢在太阳中的核聚变放出大量光和热,是太阳能的来源,掌握可控核聚变技术对人类未 来文明发展至关重要。2021 年 5 月,中科院“人造太阳”EAST 实验装置创造了氘、氚核聚 变在 1.2 亿摄氏度下运行 101 秒的新纪录,为世界核聚变研究的发展作出巨大贡献。 氢气是高热值清洁燃料,目前主要通过电解水和天然气重整的方法获取氢气,其中天然 气重整制氢的一种原理为:① ,② 。氢氧燃料电 池已被用作汽车驱动电源,H2 和 O2在电池内部(含有 H2SO4 或 KOH 等物质的溶液)发生 反应产生电能。另外,CH4、酒精(C2H5OH)等也可用作燃料电池的燃料,它们在燃料电池中的反应本质上与它们在 O2中的燃烧相同。
(1)氘、氚原子的构成如下表。
原子名称
质子数
中子数
核外电子数
氘(dao)
1
1
1
氚(chuan)
1
2
1
则,氚原子和氧原子(Ar:16)结合的水分子的相对分子质量为 ______________ 。
(2)下列物质中属于碱的是 ______________ 。
A. CH4 B. H2SO4 C. KOH D. C2H5OH
(3)上述天然气重整制氢的两个反应中,第 1 步反应的微观示意图如下图所示:
①该反应中涉及的氧化物有 ______________ 种。
②该反应生成 C 和 D 的分子个数比为 ______________ 。
③该反应中,元素化合价保持不变的是 ______________ (填元素符号)。
(4)上述天然气重整制氢中,16g 甲烷与足量的 H2O 反应,理论上最多能获得 ______________ g H2。
(5)CH4 在燃料电池中反应的化学方程式是 ______________ 。
【答案】(1)22 (2)C
(3) ①. 2 ②. 1:3 ③. O
(4)6 (5)
【解析】
【小问1详解】
相对原子质量=质子数+中子数,氚原子的相对原子质量为1+2=3,则氚原子和氧原子(Ar:16)结合的水分子的相对分子质量为2×3+16=22;
【小问2详解】
碱是电离出的阴离子都是氢氧根离子的化合物;CH4、C2H5OH 属于有机物;H2SO4属于酸、KOH属于碱;故选C;
【小问3详解】
由图示可知反应为甲烷和水是生成一氧化碳和氢气,;
①氧化物是含有两种元素一种为氧元素的化合物;该反应中涉及的氧化物有水、一氧化碳2种。
②该反应生成 C 和 D 的分子个数比为1:3。
③单质中元素化合价为零,化合物中正负化合价代数和为零;该反应中,反应前碳氢氧元素化合价分别为-4、+1、-2,反应后碳氢氧元素化合价分别为+2、0、-2,元素化合价保持不变的是O;
【小问4详解】
由化学方程式体现的质量关系可知,反应的甲烷与氢气的质量比为16:(3×2)=16:6,则16g 甲烷与足量的 H2O 反应,理论上最多能获得6g H2。
【小问5详解】
CH4、酒精(C2H5OH)等也可用作燃料电池的燃料,它们在燃料电池中的反应本质上与它们在 O2中的燃烧相同;则CH4 在燃料电池中反应是甲烷和氧气生成水和二氧化碳,。
24. 化学是一门以实验为基础的学科。请结合下列实验装置图回答问题。
(1)写出仪器①的名称:_____________。
(2)实验室如用装置 B 制取干燥的 CO2,来探究二氧化碳与水的反应,生成二氧化碳的化学方程式为 ____________ ,则装置的接口顺序为 ___________ (填写接口小写字母)。
(3)某兴趣小组设计了以下三种实验方案制取氨气。(已知:氨气有刺激性气味,密度比 空气小,极易溶于水,形成氨水,其主要成分 NH3·H2O。)
方案一:用熟石灰与氯化铵研磨制备氨气;
方案二:用生石灰和浓氨水混合制备氨气。
方案三:用熟石灰与氯化铵混匀,共热制备氨气;
①有同学认为方案一不适合实验室制取氨气,理由是 ______________ 。
②实验发现,方案二能快速制取氨气。原因是 ____________ , ____________ 。
③若选择方案三,则发生和收集装置的组合是 ___________ (填写装置字母)。检验氨气收集满的方法是 ______________ 。
(4)实验室用电石固体与饱和食盐水在常温下反应制取乙炔(C2H2)气体,同时生成糊状的 Ca(OH)2,发生装置选用 C 而不选用 B 的原因是______________,____________。乙炔在氧气中燃烧的火焰温度可达 3000℃以上,可用来焊接金属。为防止高温下的金属与氧气反应,必须控制氧气的用量,使乙炔燃烧不充分。该火焰中除含有二氧化碳、水以外,还可能含有________(填化学式)。
【答案】(1)酒精灯 (2) ①. ②. bdef
(3) ①. 生成氨气逸散到空气中不易收集 ②. 氧化钙和水反应放出大量热,反应速率快 ③. 水反应而减小可以减少氨气溶解 ④. AF ⑤. 把湿润红色石蕊试纸防止集气瓶口,试纸变蓝色说明满了
(4) ①. 可以通过分液漏斗活塞控制液体的滴加速率来控制反应速率 ②. 可通过液体的滴加冲击防止生成物阻碍反应的进行 ③. CO
【解析】
【小问1详解】
仪器①的名称酒精灯;
【小问2详解】
碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳气体,;用装置 B 制取干燥的 CO2,来探究二氧化碳与水的反应,则生成二氧化碳首先通过浓硫酸干燥装置D(气体长进短出),二氧化碳密度大于空气,然后使用向上排空气法装置E收集,故装置的接口顺序为bdef;
【小问3详解】
①方案一不适合实验室制取氨气,理由是生成氨气逸散到空气中不易收集;
②实验发现,方案二能快速制取氨气,原因是氧化钙和水反应放出大量的热,反应速率快;水反应而减小可以减少氨气溶解;
③若选择方案三,反应为固体加热反应,发生装置选择A;氨气密度小于空气极易溶于水,收集装置选择向下排空气法装置F收集;氨气能使湿润红色石蕊试纸变蓝色,故检验氨气收集满的方法是把湿润红色石蕊试纸防止集气瓶口,试纸变蓝色说明满了;
【小问4详解】
实验室用电石固体与饱和食盐水在常温下反应制取乙炔(C2H2)气体,同时生成糊状的 Ca(OH)2,发生装置选用C而不选用B的原因是可以通过分液漏斗活塞控制液体的滴加速率来控制反应速率,可通过液体的滴加冲击防止生成物阻碍反应的进行;
乙炔燃烧充分生成二氧化碳、燃烧不充分生成一氧化碳,故火焰中除含有二氧化碳、水以外,还可能含有一氧化碳CO。
25. 某校化学社团的同学在探究金属的化学性质时,进行了如图 1 所示的实验。
(1)图 1 实验中观察到的现象是:锌片表面产生气泡,铜片表面 ______________ 。锌和稀硫酸反应的化学方程式为 ______________ 。
(2)实验过程中小辰意外发现:当两种金属发生触碰时(如图 2),铜片表面产生了气泡。
【猜想与假设】
小知的猜想:气体是二氧化硫;小辰的猜想:气体是氧气;小彬的猜想:气体是氢气。 他们作出猜想的理论依据是 ______________ 。
【查阅资料】
①将锌片、铜片用导线连接后平行插入稀硫酸中,铜片表面产生气体。该反应过程中金 属失去的电子通过导线,发生了转移。
②二氧化硫能使品红溶液褪色。
【设计并进行实验】
他们设计了图 3 装置进行实验,并将产生的气体分别通过导管与图 4 中的装置连接,验 证自己的猜想。
实验操作
实验现象
实验结论
小知
连接导管a与导管d,向品红溶液中通入气体一段时间
_____________
小彬的猜想正确
小辰
选用正确方法收集气体一段时间后,向试管内伸入带火星的木条
木条不复燃
小彬
连接导管a与导管_______________(填序号),收集气体后用拇指堵住试管口,靠近酒精灯火焰,移开拇指点火
气体燃烧,有轻微“噗”声
【教师释疑】
图 1 实验中,锌与稀硫酸反应,锌失去电子,酸溶液中氢离子在锌片表面获得电子生成 氢气。
【学生感悟】
图 3 实验中,酸溶液中的氢离子从铜片表面获得______________(选填“锌”或“铜”)失去的电子生成了氢气。
【反思质疑】
小辰认为也可能是铜失去电子,形成铜离子。需继续探究。小彬认为可以借助图 2 实验 中一个的实验现象,就足以说明铜没有参加反应,无需再次实验。该现象是:一段时间 后, ______________ 。
【得出结论】
图 2 中两种金属触碰后,金属活动性较 ______________ (选填“强”或“弱”)的金属在水溶液中先失去电子。
【延伸应用】
制造钢制船闸门时,为延缓铁的锈蚀,常在钢闸门表面嵌入某种金属。这种金属可以是 ______________ 。(填序号)
A.锌 B.锡 C.铜
【答案】 ①. 无气泡 ②. Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑ ③. 质量守恒定律 ④. 品红溶液不褪色 ⑤. c ⑥. 锌 ⑦. 溶液没有变为蓝色 ⑧. 强 ⑨. A
【解析】
【详解】(1)铜位于金属活动性顺序表中氢的后面,不能与酸反应生成氢气,所以铜片表面没有气泡,故填没有气泡;
锌与稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气,故反应的化学方程式写为:Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑。
{猜想与假设}硫酸中含有氢、硫、氧三种元素,由质量守恒定律可知,化学反应前后元素的种类不变,则反应后生成的气体是二氧化硫、氧气或氢气中的一种,故填质量守恒定律。
{设计并进行实验}小彬的猜想正确,则生成的气体是氢气,不是二氧化硫,连接导管a与导管d,向品红溶液中通入气体一段时间,观察到品红溶液不褪色,故填品红溶液不褪色;
氢气的密度比空气小,收集氢气应选择图中的向下排空气法,即装置c,故填c。
{学生感悟}锌与稀硫酸反应,锌失去电子,所以图 3 实验中,酸溶液中的氢离子从铜片表面获得锌失去的电子生成了氢气,故填锌。
{反思质疑}如铜参加反应,则铜与硫酸反应生成硫酸铜,硫酸铜溶于水后溶液呈蓝色,一段时间后,溶液没有变为蓝色,说明铜没有参加反应,故填溶液没有变为蓝色。
{得出结论}实验中,锌失去电子,且锌的金属活动性比铜强,即两种金属触碰后,金属活动性较强的金属在水溶液中先失去电子,故填强。
{延伸应用}两种金属触碰后,金属活动性较强的金属在水溶液中先失去电子,则为延缓铁的锈蚀,常在钢闸门表面嵌入某种金属,该金属的活动性应比铁强,锌、铁、锡、铜四种金属的活动性由强到弱的顺序为强,锌、铁、锡、铜,则在钢闸门表面嵌入的金属为锌,故填A。
26. 黄铁矿(主要成分为 FeS2,杂质高温下不反应。)是我国硫酸厂制取硫酸的主要原料。某兴趣小组欲测定某黄铁矿中 FeS2含量,设计如下实验(假设每步反应均完全)。
【查阅资料】①;
②;
③BaSO4 为一种不溶于水和盐酸的沉淀;
④BaSO3为一种不溶于水、溶于盐酸的沉淀。
【实验探究】
Ⅰ.称取 3.20g 黄铁矿样品放入如图 1 所示装置(夹持和加热装置省略)的石英管中, 从 a 处不断地缓缓通入空气,高温灼烧石英管中的样品至反应完全。
Ⅱ.反应结束后,将 B 瓶中的溶液按图 2 流程进行处理。
【问题讨论】
(1)Ⅰ中 B 瓶内氢氧化钠溶液的作用是___________。
(2)Ⅰ中通入的空气中作用是__________和_____________。
(3)Ⅱ中加入过氧化氢溶液要过量的目的是_____________。
(4)Ⅱ中检验滤渣洗涤是否干净的方法是_____________。
【含量测定】
(5)根据题中提供的数据,计算该黄铁矿中 FeS2的质量分数。(请写出计算过程)
【答案】(1)吸收二氧化硫
(2) ①. 提供氧气 ②. 使生成物吸收完全
(3)使亚硫酸钠完全转化为硫酸钠
(4)取最后一次洗涤滤液,滴加AgNO3溶液,如无沉淀生成,则洗涤干净
(5)设该黄铁矿中FeS2的质量分数为x
x=56.25%
答:该黄铁矿中FeS2的质量分数为56.25%。
【解析】
【小问1详解】
4FeS2+11O2 2Fe2O3+8SO2,2NaOH+SO2=Na2SO3+H2O,Ⅰ中 B 瓶内氢氧化钠溶液的作用是吸收二氧化硫。
【小问2详解】
分析图1的反应原理可知,从a处不断地缓缓通入空气的作用一是提供氧气,使FeS2转化为氧化铁和二氧化硫;二是使生成的二氧化硫都被氢氧化钠溶液吸收完全;
【小问3详解】
4FeS2+11O2 2Fe2O3+8SO2反应生成二氧化硫,氢氧化钠与二氧化硫反应产生亚硫酸钠和水,反应方程式为 2NaOH+SO2=Na2SO3+H2O, ,向B中通入过量过氧化氢溶液, 使亚硫酸钠完全转化为硫酸钠;
【小问4详解】
分析图2流程可知,滤渣表面的可溶性杂质为氯化钠、氯化钡、盐酸等,则Ⅱ中检验滤渣洗涤是否干净的方法是:取最后一次洗涤滤液,滴加AgNO3溶液,如无沉淀生成,则洗涤干净(合理即可);
【小问5详解】
由4FeS2+11O2 2Fe2O3+8SO2,2NaOH+SO2=Na2SO3+H2O,Na2SO3+H2O2═Na2SO4+H2O,Na2SO4+BaCl2=BaSO4↓+2NaCl反应可得如下关系:设该黄铁矿中FeS2的质量分数为x
x=56.25%
答:该黄铁矿中FeS2的质量分数为56.25%。
27. 某化学小组在实验室进行二氧化碳与碱溶液反应的实验探究。
Ⅰ.二氧化碳与氢氧化钠溶液反应的可行性研究
[实验1] 学习碱的性质时,甲组同学分别向澄清石灰水 和氢氧化钠溶液中通入二氧化碳(如图①、②)。观察到:
①中澄清石灰水很快变浑浊,②中无明显现象。
甲组得出结论:二氧化碳能与氢氧化钙溶液反应, 不与氢氧化钠溶液反应。
(1)乙组同学提出异议,如果生成物具有 ______________ 性质,就无明显 现象。他们设计如图③所示的实验,若软塑料瓶变瘪就可证明二氧化碳和氢氧化钠发生 反应。他们的依据是 ______________ 。
(2)丙组同学提出:需要在乙组同学的基础上增加一个对比实验,才可以证明是氢氧化 钠吸收了二氧化碳。丙组的实验设计为 ______________ 。
结论:二氧化碳能与碱溶液反应。化学方程式为 ______________ 。
Ⅱ.二氧化碳与氢氧化钠溶液反应的现象研究
[实验2] 丁组往氢氧化钠溶液中持续通入一段时间二氧化碳,发现也变浑浊了。
已知:1.室温下某些物质的溶解度:氢氧化钠 109g,碳酸钠 21.5g,碳酸氢钠 9.6g。
2.向碳酸钠溶液中不断通入二氧化碳发生反应: 。
【猜想与假设】
猜想 1:可能生成了难溶物。
猜想 2:可能与二氧化碳的量有关。
猜想 3:可能与氢氧化钠溶液浓度有关。
上述猜想中,肯定错误是 ______________ ,理由 ______________ 。
[实验3] 室温下,取四支试管,向其中加入质量分数均为 10%氢氧化钠溶液为 10g,向 其中通入不同体积的二氧化碳(二氧化碳被充分吸收),实验现象记录如下:
组别
氢氧化钠溶液
通入CO2的体积/mL
实验现象
1
10%
300
没有明显现象
2
10%
450
出现较少浑浊
3
10%
500
出现较多浑浊
4
10%
600
出现大量浑浊
解释与结论 1:溶液变浑浊的原因主要是:过量的二氧化碳与碳酸钠反应生成碳酸氢钠, 碳酸氢钠的 ______________ ,导致溶液浑浊。所以,猜想 2 ______________ (填“成立”或“不成立”)。
[实验4] 室温下,另取三支试管,向其中加入质量分数不同的氢氧化钠溶液 10g,向其 中通入相同体积的二氧化碳,实验现象记录如下:
组别
氢氧化钠溶液
实验操作
实验现象
1
1%
持续通入等体积CO2气体
没有明显现象
2
5%
出现很少浑浊
3
10%
出现大量浑浊
解释与结论 2:由此可知,猜想 3 ______________ (填“成立”或“不成立”)。
【反思与评价】
结合所给数据,丁组推测实验 3 中出现的不溶物还可能是碳酸钠,理由是 ______________ 。
【拓展延伸】
往氢氧化钠溶液中持续通入二氧化碳气体,如果始终不能产生浑浊现象,氢氧化钠溶液 的浓度最大值为 ______________ (结果保留两位小数)。
【答案】 ①. 溶于水 ②. 氢氧化钠和二氧化碳反应生成碳酸钠和水,二氧化碳被消耗,装置内气体减少,压强减小 ③. 将氢氧化钠溶液换成等体积的水,加入软塑料瓶中,振荡,与加入氢氧化钠溶液的实验现象进行对比 ④. 、
⑤. 猜想1 ⑥. 室温下,碳酸钠是易溶物,碳酸氢钠是可溶物,没有生成难溶物 ⑦. 溶解度较小,结晶析出 ⑧. 成立
⑨. 成立 ⑩. 二氧化碳和氢氧化钠反应生成碳酸钠,碳酸钠的溶解度远小于氢氧化钠 ⑪. 4.37%
【解析】
【详解】Ⅰ、(1)二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙和水,碳酸钙难溶于水,故溶液变浑浊,故如果二氧化碳和氢氧化钠的生成物溶于水,就无明显现象;
二氧化碳与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水,二氧化碳被消耗,装置内压强减小,故软塑料瓶变瘪;
(2)二氧化碳能溶于水,且能与水反应生成碳酸,也能使装置内二氧化碳减少,压强减小,软塑料瓶变瘪,故应增加一个对比实验,将氢氧化钠溶液换成等体积的水,进行实验,故实验设计为:将氢氧化钠溶液换成等体积的水,加入软塑料瓶中,振荡,与加入氢氧化钠溶液的实验现象进行对比;
结论:二氧化碳能与碱反应,二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙和水,该反应的化学方程式为:,二氧化碳能与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水,该反应的化学方程式为:;
Ⅱ、猜想与假设:由题干信息可知,氢氧化钠和二氧化碳反应生成碳酸钠和水,碳酸钠、二氧化碳和水反应生成碳酸氢钠,室温下,碳酸钠的溶解度为21.5g>10g,均属于易溶物,碳酸氢钠的溶解度为9.6g,属于可溶物,没有生成难溶物。故肯定错误的是猜想1;
实验3:解释与结论:1、向10g、10%的氢氧化钠溶液通入不同体积的二氧化碳,通入二氧化碳的体积越大,生成的沉淀越多,是因为碳酸钠与过量的二氧化碳、水反应生成碳酸氢钠,碳酸氢钠的溶解度较小,结晶析出,故导致溶液浑浊,故猜想2成立;
实验4:解释与结论2:向10g溶质质量分数不同的氢氧化钠溶液中,通入相同体积的二氧化碳,氢氧化钠的溶质质量分数越大,形成的沉淀越多,说明溶液变浑浊与氢氧化钠的浓度有关,故猜想3成立;
反思评价:氢氧化钠能与二氧化碳反应生成碳酸钠,由题干信息可知,室温下,碳酸钠的溶解度远小于氢氧化钠,故出现的不溶物还可能是碳酸钠;
拓展延伸:往氢氧化钠溶液中持续通入二氧化碳气体,始终不能产生浑浊现象,且要求氢氧化钠溶液的浓度最大,当完全转化为碳酸氢钠时,如果碳酸氢钠溶液恰好饱和,此时所需氢氧化钠溶液的浓度最大,且不能产生浑浊,假设最后形成碳酸氢钠溶液的溶质质量为9.6g,则溶剂质量为100g。
氢氧化钠和二氧化碳反应:,碳酸钠、二氧化碳和水反应生成碳酸氢钠,即,总反应方程式为:。
解:设参加反应的氢氧化钠的质量为x,参加反应的二氧化碳的质量为y
x≈4.57g
y≈5.03g
故氢氧化钠溶液的浓度为:。
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